《滑轮兄弟》教学设计
教学目标
1.科学探究:通过实验研究定滑轮的作用,能够制定一个合理的动滑轮作用研究计划,并按照计划步骤进行研究。
2.情感态度和价值观:在科学探究过程中,培养乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识。
3.科学知识:认识定滑轮和动滑轮的作用,通过对比分析,认识定滑轮和动滑轮作用的不同。知道定滑轮和动滑轮在实际中的应用。
教学重点
通过实验探究,认识定滑轮和动滑轮的作用和特点。
教学难点
实验的设计与装置的组装。
器材准备
学生材料:定滑轮和动滑轮各一个,铁架台、线、便签纸、钩码、测力计等。(每组一份)
老师材料:图片和视频资料(起重机上的滑轮)、学生材料一份、实验汇报表。
教学建议
在研究定滑轮是否省力时,需要考虑到滑轮受到的摩擦力不能太大(两边的钩码不能挂得太多),否则实验效果会受到一定影响。
教学过程:
课前交流:
分组实验操作注意事项
(1)小组内要有明确的分工。
组长,负责领用、操作和收拾仪器。
记录员,做好记录。
其他两名同学帮助、监督和观察。(2)实验至少做三次。(3)及时填好实验记录。
一、导入新课
1.教师演示升旗仪式。
2.旗杆上有什么装置能帮助我们比较容易地把旗子升上去?
学生观察描述(有轮子)
3.教师出示轮子,并介绍:安装在旗杆顶上的这种边缘有槽、能围绕轴转动的轮子叫做滑轮。这种固定在支架上不随重物移动的滑轮叫做定滑轮。
二、旗杆顶部的轮子
1.让我们模拟旗的装置,来研究旗杆顶部的轮子。研究旗杆顶部的轮子模拟升旗你需要哪些材料?
2.学生根据教师提供的材料进行实验探究(材料:定滑轮、铁架台、线、测力计、钩码、便签纸),试一试,当我们向下拉动绳子时,挂有旗子的那部分绳子会怎样运动?要求小组内每位学生拉一次,体会定滑轮的作用。
3.要把旗子升上去,却把拴着旗子的绳子往下拉。这说明定滑轮有什么作用?这有什么好处?(定滑轮可以改变用力方向,使工作方便)
4.使用定滑轮升旗或提起其他重物能不能不省力呢?为了弄清使用定滑轮省不省力,我们怎样来研究?
5、学生讨论后一名学生上台边做边说。
(1)先用测力计直接称出两个钩码的重力,并做好记录。
(2)将滑轮挂在支架上,使其成为一个定滑轮。把细绳套在定滑轮的槽内。
(3)在绳的一端挂上两个钩码当作重物,在绳的另一端挂测力计拉线绳,看要用多大的力,并做好记录。
5.分组实验,填写实验记录表。
实验记录表一:定滑轮省力吗?
实验器材:支架、滑轮、钩码、测力计、棉线
注意:1、匀速拉动线绳。2、拉力的方向应与地面垂直。
第____小组成员: 记录人:
直接提升重物的力(N)
用定滑轮提升重物的(N)
我们的发现
第一次
1N(2个钩码)
第二次
2N (4个钩码)
第三次
3N (6个钩码)
6.汇报实验结果。讨论:以上实验说明定滑轮有什么作用?
7.现在请你总结一下,定滑轮有哪些作用?(定滑轮可以改变力的方向,但并不省力)
三、会移动的轮子
1.其实,并不是所有的滑轮都是固定在某个地方不动的。在搬运货物时,常使用一种随重物一起移动的滑轮,像这样随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
2、视频观察:起重机上滑轮工作情况。
3.可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
4.想一想:它们有什么作用?教师在副板书位置记录学生不同的猜想。
5.猜测:动滑轮的作用与定滑轮的作用是否相同?你认为会有什么不同?
6.研究动滑轮的作用时,我们需要用到哪些材料?我们准备按照什么样的步骤来研究?
7.根据小组的讨论,制定一个简单的研究计划。
8、学生实验操作。
9.预测的学生研究过程
(1)用测力计测量1个钩码的重量。
(2)将细线套在滑轮的槽里,左端挂在支架上,右端用手拉着,将钩码挂在滑轮架的钩上,使滑轮成为一个能与重物同时升降的动滑轮。
(3)将绳的右端挂在测力计上,通过测力计将重物向上提起,稳定在一定高度,观察用多少力?
实验记录表二:动滑轮省力吗?
实验器材:支架、滑轮、钩码、测力计、棉线
注意:1、缓慢匀速拉动弹簧秤,在弹簧秤的匀速运动中读取数据。
2、拉力的方向应与地面垂直。
小组成员: 记录人:
直接提升重物的力(N)
用动滑轮提升重物的(N)
我们的发现
第一次
1N(2个钩码)
第二次
2N (4个钩码)
第三次
3N (6个钩码)
10.交流研究的发现:用了多少力?与不用动滑轮、直接把重物提起时用的力相比,是省力还是费力?
11.讨论:现在你知道动滑轮有什么作用了吗?
12.教师小结:通过以上研究可以知道,使用动滑轮能省力,但不能改变用力方向。
13、实验记录表三:定滑轮和动滑轮对比
小组成员: 记录人:
直接提起重物
使用定滑轮提起重物
使用动滑轮提起重物
重物运动的方向
向上
向上
向上
拉力的方向
向上
重物重力的大小
1N
1N
1N
拉力的大小
1N
四、滑轮兄弟大联合(滑轮组)
1.我们看到,起重机上的滑轮并不是单独使用的,而是将他们联合起来使用,这样做有什么好处呢?(学生各抒己见)
2.学生观看幻灯片,说说发现:
a.滑轮组可以省力也可以改变力的方向。b.动滑轮增多能省更多的力。
3、看课本32页图,利用滑轮组使人在床上能关灯的例子。
五、用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的作用
1、为什么定滑轮不省力而动滑轮省力呢?
2.引导学生思考:如果说滑轮也是一种杠杆,你能找到它的三个点的位置吗?
3.请同学们课后题过思考或查找资料来解决吧。